新的航空航天复合材料商机：直升机传动齿轮?

　　据美国《复合材料》杂志2015年2月报道]美国宇航局的一项研究表明，钢/复合混杂齿轮可以显著减重，并能减少震动相关的噪声。
　　美国宇航局的许多任务属于“旋转翼项目”，目标是提高直升机速度、范围和有效载荷，同时减少噪音、振动和发动机排放。很多的小项目用于实现这个目标，其中一个小企业创新研究(SBIR)合同，重点是设计更好的直升机传动系统的齿轮。美国宇航局格伦研究室的工程师加里?罗伯茨博士和罗伯特?韩德思博士组成了团队，致力于该项研究，研究成员包括来自美国陆军研究实验室和增强体供应商A&P技术公司(辛辛那提，俄亥俄州，美国)的人员。为什么是齿轮?直升机传动系统(发动机、垂直传动轴和齿轮传动) 占飞机总空重的10-15%，也是由于振动产生直升机噪音的主要因素。罗伯茨解释说，新的全金属多速传输系统可以改善直升机的速度和效率，但会增加相当大的重量，且不会解决声学阻尼问题。
　　那么，为什么是复合材料呢？ A&P技术应用开发的副总裁认为，如果用复合材料取代金属，可以中断从齿轮齿中心轴的振动传播路径，这将有助于降低整体噪音，同时在不牺牲良好载重性能的同时，减少齿轮的重量。
　　因此, 罗伯茨和他的团队决定研究怎样将复合材料纳入传动齿轮，才能减少重量和振动，而且终减少维护和维修，因为复合材料比传统钢齿轮合金具有更低的密度和更高的阻尼系数。在项目的个阶段，进行了三种金属/复合材料附加装置概念的可行性调查；制造了小齿轮原型 (使用其中一个概念)并测试。正在进行的第二阶段，包括更大、优化的齿轮和全复合材料的套圈/轮毂/轴的概念的研究,以及振动测试。
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